ربات ردیابی RC با استفاده از آردوینو - گام به گام: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

سلام بچه ها ، من با یک شاسی جالب دیگر Robot از BangGood برگشتم. امیدوارم پروژه های قبلی ما را پشت سر گذاشته باشید - Spinel Crux V1 - The Gesture Controlled Robot ، Spinel Crux L2 - Arduino Pick and Place Robot with Robotic Arms و The Badland Brawler که ماه گذشته منتشر کردیم. با نورهای درخشان زیبا به نظر می رسد ، درست است؟

این بار من یک ربات زمین ناهموار با 4 چرخ محرک و سیستم تعلیق اختصاصی دارم تا بتواند در زمین های ناهموار حرکت کند. آن را بررسی کنید. چرا یکی را برای خود درست نمی کنید؟ در اینجا ما با نحوه ساخت یک روبات ردیابی آردوینو چند منظوره Off Road Wireless 4 Wheel Drive برای یک سواری نرم بر روی زمین های ناهموار آشنا می شویم - یک خزنده بی سیم DIY Rough Terrain Wireless with Suspension.

ما طرح ، کد ، نمودارهای مدار و پیوندها را برای خرید کیت ربات ، شاسی و ماژول های حسگر مورد استفاده در این پروژه به شما ارائه می دهیم.

تولید کننده PCB آنلاین - JLCPCB

JLCPCB یکی از بهترین شرکت های تولید کننده مدار چاپی آنلاین است که از آنجا می توانید PCB ها را بدون هیچ زحمتی بصورت آنلاین سفارش دهید. این شرکت 24 ساعت شبانه روز و 7 روز هفته بدون وقفه کار می کند. با ماشین آلات پیشرفته و جریان کار خودکار ، آنها می توانند مقادیر زیادی از PCB های درجه یک را در عرض چند ساعت تولید کنند.

JLCPCB می تواند PCB هایی با پیچیدگی های مختلف ایجاد کند. آنها PCB های ساده و ارزان با تخته تک لایه برای علاقمندان و علاقه مندان و همچنین تخته چند لایه پیچیده برای برنامه های صنعتی با استاندارد بالا توسعه می دهند. JLC با تولیدکنندگان محصولات بزرگ کار می کند و ممکن است PCB دستگاه هایی که استفاده می کنید مانند لپ تاپ یا تلفن های همراه در این کارخانه ساخته شده باشد.

HC12

HC 12 یک ماژول بی سیم برد ارزان قیمت است که می تواند برای ارتباط سریال بی سیم در مسافت طولانی تا 1.7 کیلومتر استفاده شود. این ماژول واقعاً دارای وزن سبک و جمع و جور است و این باعث می شود این بهترین کنترلر بی سیم برای پروژه ما باشد.

جوی استیک

این پرکاربردترین کنترلر رباتیک است که همراه با کیت ربات های مختلف ربات DIY/کیت بازوی ربات ارائه می شود که برای کار با آردوینو ساخته شده است. طراحی بسیار ساده است و استفاده از آن بسیار آسان است. از دو پتانسیومتر برای محاسبه حرکت در محور x و محور y و یک سوئیچ برای تشخیص فشار دکمه استفاده می کند. این را می توان به راحتی به پین های آنالوگ آردوینو متصل کرد و مقادیر آنالوگ را مستقیماً خواند.

کد تست جوی استیک در زیر موجود است. با خیال راحت آن را بر اساس نیاز خود بارگیری/ویرایش کنید. بارگیری قبل از بارگذاری کد اصلی ، مطمئن شوید که جوی استیک شما با استفاده از این کد کار می کند.

کد را از لینک بالا بارگیری کنید.

در این مثال ، کاری که ما انجام می دهیم جمع آوری داده های آنالوگ داده از Joystick با استفاده از پین های آنالوگ (A0 ، A1 ، A2) آردوینو است. این مقادیر در متغیرها ذخیره می شوند و بعداً روی مانیتور سریال چاپ می شوند

آردوینو پرو مینی

این تخته کوچک نوجوان برای برنامه ها و پروژه هایی طراحی شده است که در آن فضا ممتاز است و تاسیسات دائمی می شوند. کوچک ، در نسخه های 3.3 ولت و 5 ولت موجود است ، که توسط ATmega328 طراحی شده است. به دلیل اندازه کوچک آن ، در این پروژه از این برد برای کنترل برد راننده موتور مبتنی بر Arduino استفاده می کنیم.

مرحله 1: طراحی مدار و PCB Layout

تابلوی سپر موتور آردوینو توضیح داده شد

ویژگی های Pro Mini Motor Shield PCB Controls 2 Motors به طور مستقل در یک زمان کنترل سرعت مستقل با استفاده از PWMCompact Design 5 V ، 12 V و Gnd Header برای اجزای اضافی. افزایش قدرت با Piggybacking پشتیبانی از ماژول بی سیم HC12 حالا اجازه دهید نگاهی به مدار برد برد راننده موتور خود بیندازیم. کمی آشفته به نظر می رسد؟

نگران نباشید ، من آن را برای شما توضیح خواهم داد. تنظیم کننده قدرت ورودی به تنظیم کننده 7805 متصل است. 7805 یک تنظیم کننده 5V است که ولتاژ ورودی 7- 32V را به منبع ثابت 5V DC تبدیل می کند. منبع تغذیه 5 ولت به ورودی ولتاژ آردوینو و همچنین برای عملیات منطقی IC L293D متصل است.

LED های نشانگر در پایانه های 12V و 5V برای عیب یابی آسان وجود دارد. بنابراین ، می توانید ولتاژ ورودی در هر نقطه بین 7 ولت تا 32 را به این مدار وصل کنید. برای ربات من ، باتری لیپو 11.1 ولت را ترجیح می دهم. PCB خود را برای Arduino Motor Shield بسازید حالا اجازه دهید به شما بگویم چگونه مدار را طراحی کردم و این PCB را از JLCPCB انجام دادم.

ایجاد نمونه اولیه

ابتدا همه اجزا را روی تخته نان متصل کنید تا در صورت بروز مشکل بتوانم به راحتی عیب یابی کنم. وقتی همه چیز درست کار کرد ، آن را روی یک ربات امتحان کردم و مدتی با آن بازی کردم. در آن زمان ، من مطمئن شدم که مدار به درستی کار می کند و گرم نمی شود.

مرحله 2 - نمودارها برای ترسیم مدارها و طراحی PCB ، ما ابزارهای طراحی PCB آنلاین را از EasyEDA در اختیار داریم ، تمام قابلیت های لازم را برای طراحی آنلاین PCB و چاپ مدار چاپی مدار چاپی با صدها جزء و چندین لایه با هزاران آهنگ ارائه می دهد.

من یک مدار در EasyEDA کشیدم که شامل تمام اجزای روی نان برد بود - IC ها ، ماژول Arduino Nano و HC12 که به پین دیجیتال آردوینو متصل هستند.

همچنین چند سرصفحه اضافه کرده ام که به پین های آنالوگ متصل هستند و پین های دیجیتال این دکمه ها در آینده مفید خواهند بود. اتصالات همچنین ، 5V ، 12V ، Gnd ، ماژول بی سیم ، هدرهای دیجیتال و آنالوگ پین وجود دارد که می خواهید سنسورها را اضافه کرده و در آینده قرائت کنید.

نگاشت کامل پین در بخش های زیر توضیح داده شده است.

راننده موتور 1

1 - A0 را فعال کنید

InM1A - 2

InM1B - 3

2-8 را فعال کنید

InM2A - 7

InM2B - 4

HC12

وین - 5 ولت

گند - گند

Tx/Rx - D10

Tx/Rx - D11

رله

رله 1 - 12

رله 2 - 13

من همچنین یک رگولاتور 7805 اضافه کردم که به من کمک می کند تا ولتاژ ورودی بین 7 ولت تا 35 ولت را در ورودی ایجاد کنم ، تا بتوانم از منبع تغذیه 7 ولت ، باتری 9 ولت یا حتی باتری لیتیوم پلیمر 12 ولت بدون هر موضوعی مرحله 3 - ایجاد PCB Layout بعدی ، طراحی PCB. PCB Layout در واقع بخش مهمی از طراحی PCB است ، ما از PCB Layouts برای ساخت PCB ها از طرح های شماتیک استفاده می کنیم.

من یک PCB طراحی کردم که می توانم همه اجزا را با هم لحیم کنم. برای این کار ، ابتدا نمودارها را ذخیره کرده و از لیست ابزارهای بالا ، روی دکمه تبدیل کلیک کنید و "تبدیل به PCB" را انتخاب کنید.

با این کار پنجره ای باز می شود. در اینجا ، می توانید اجزاء را در داخل مرز قرار دهید و آنها را به شکلی که می خواهید مرتب کنید. مسیر آسان همه اجزا فرآیند "مسیر خودکار" است. برای انجام این کار ، روی ابزار "Route" کلیک کرده و "Auto Router" را انتخاب کنید.

این صفحه پیکربندی روتر خودکار را باز می کند که در آن می توانید جزئیاتی مانند فاصله ، عرض آهنگ ، اطلاعات لایه و غیره را ارائه دهید. پس از انجام این کار ، روی "اجرا" کلیک کنید. در اینجا پیوند EasyEDA Schematics و Gerber Files of L293D Arduino Motor Shield Board وجود دارد. لطفاً طرحهای شماتیک/PCB را بارگیری یا ویرایش کنید. این همه بچه ها ، طرح شما اکنون کامل است. این یک PCB دو لایه است که به این معنی است که مسیریابی در هر دو طرف PCB وجود دارد. اکنون می توانید فایل Gerber را بارگیری کرده و از آن برای تولید PCB خود از JLCPCB استفاده کنید.

مرحله 2: دریافت PCB با کیفیت از JLCPCB

JLCPCB یک شرکت تولید کننده PCB با چرخه تولید کامل است. به این معنی که آنها از "A" شروع می شوند و با "Z" فرایند تولید PCB به پایان می رسند. از مواد اولیه گرفته تا محصولات نهایی ، همه چیز درست زیر سقف انجام می شود.

به وب سایت JLCPCBs بروید و یک حساب کاربری رایگان ایجاد کنید. پس از ایجاد موفقیت آمیز یک حساب کاربری ، بر روی "Quote Now" کلیک کنید و فایل Gerber خود را بارگذاری کنید.

Gerber File شامل اطلاعاتی در مورد PCB شما مانند اطلاعات طرح PCB ، اطلاعات لایه ، اطلاعات فاصله ، قطعات به نام چند مورد است.

در زیر پیش نمایش PCB ، گزینه های زیادی مانند مقدار PCB ، بافت ، ضخامت ، رنگ و غیره را خواهید دید. همه مواردی را که برای شما ضروری است انتخاب کنید. پس از انجام همه کارها ، روی "ذخیره در سبد خرید" کلیک کنید.

در صفحه بعد ، می توانید گزینه ارسال و پرداخت و بررسی امن را انتخاب کنید. برای پرداخت می توانید از Paypal یا Credit/Debit Card استفاده کنید. همین است بچه ها انجام شد.

PCB طی چند روز تولید و ارسال می شود و در بازه زمانی ذکر شده به درب منزل شما تحویل داده می شود.

مرحله 3: تست رانندگی

هنگامی که PCB را در دست گرفتید ، تنها کاری که باید انجام دهید این است که پین های هدر و همه اجزای دیگر را لحیم کنید. پس از اتمام کار ، آداپتور برق را وصل کنید و خواهید دید که LED1 روشن می شود.

این بدان معناست که کار می کند.

کد

در اینجا ، من کد کنترل از راه دور HC12 و RC Robot را به اشتراک می گذارم. به سادگی این کد را روی کنترل از راه دور و همچنین DIY RC Robot خود بارگذاری کنید.

این کد برای DIY RC Off Road Robot است.

کنترل از راه دور

در پست قبلی ، من به شما نشان دادم که چگونه می توانید یک کنترل از راه دور طولانی برای ربات RC خود تنظیم کنید. برای این پروژه می توانید از همان کنترل از راه دور با کد مشابه استفاده کنید.

Piggybacking L293D (نکته پاداش)

پیکربندی L293D Piggyback راهی آسان برای دو برابر شدن (یا در مورد من سه برابر) جریان و همچنین قدرت L293D Motor Driver IC برای حرکت گشتاور بالا/ موتور جریان بالا/ بار با مقاومت بالا است. (این استراتژی باید برای هر تراشه L293D کار کند). L293D Piggyback یک تکنیک سریع و ساده برای دو برابر شدن خروجی جریان به موتور است.

بنابراین تمام فکر این است که تراشه L293D دیگری را مستقیماً روی تراشه فعلی لحیم کنید. پین به پین. این دو تراشه را در حالت موازی قرار می دهد بنابراین ولتاژ مانند قبل باقی می ماند اما جریان افزایش می یابد. این تراشه ها در حدود 600ma ثابت یا حداکثر 1.2A برای یک دوره کوتاه ارزیابی می شوند. پس از پشت سر هم قرار دادن دو عدد از آنها ، خروجی را با جریان مداوم 1.2A و 2.4A برای دوره های کوتاه ارائه می دهند.